CN105693460A - 二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺 - Google Patents

Abstract

二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺。一种二氯甲烷热泵精馏工艺，属热泵精馏领域。进料（10）经预热器升温进入精馏塔（1）中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出80%-99.99%浓度的二氯甲烷蒸汽（5），二氯甲烷蒸汽（5）经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽（6）进入再沸器（3）的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器（5）热侧，预热原料（10）后，一部分作为塔顶出料（7），一部分作为塔顶回流（8）；塔釜出口分为两路，一路经再沸器（3）的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料（9）；所述精馏塔操作压力为100kPa—400kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为1.5—6。本发明降低传统生产中的能耗。

Description

二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺

技术领域

本发明属于热泵精馏领域，涉及一种二氯甲烷溶剂热泵精馏的新工艺。

背景技术

二氯甲烷具有溶解能力强和毒性低的优点，大量用于制造安全电影胶片、聚碳酸酯，其余用作涂料溶剂、金属脱脂剂，气烟雾喷射剂、聚氨酯发泡剂、脱模剂、脱漆剂。

二氯甲烷为无色液体，在制药工业中做反应介质，用于制备氨苄青霉素、羟苄青霉素和先锋霉素等；还用作胶片生产中的溶剂、石油脱蜡溶剂、气溶胶推进剂、有机合成萃取剂、聚氨酯等泡沫塑料生产用发泡剂和金属清洗剂等。

二氯甲烷在中国主要用于胶片生产和医药领域。其中用于胶片生产的消费量占总消费量的50%，医药方面占总消费量的20%，清洗剂及化工行业消费量占总消费量的20%，其他方面占10%。二氯甲烷也用在工业制冷系统中用作载冷剂使用，但危害很大，与明火或灼热的物体接触时能产生剧毒的光气。遇潮湿空气能水解生成微量的氯化氢，光照亦能促进水解而对金属的腐蚀性增强。

氯甲烷氯化法：氯甲烷与氯气在4000kW光照下进行反应，生成二氯甲烷，经碱洗、雎缩、冷凝、干燥和精馏得成品。主要副产三氯甲烷。氯甲烷≥98%、液氯≥99.5%、烧碱30%。工业一般通过甲烷的氯化来合成。甲烷氯化得到包括四种氯甲烷在内的一堆混合物，不过由于各自沸点拉开的距离比较大，可以方便地通过普通的分馏技术来分离提纯。

本生产工艺塔顶蒸汽压力远低于塔釜物料温度，因此塔釜必须用大量生蒸汽预热，生产能耗过高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，降低传统生产过程中的能耗。

一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：精馏系统由精馏塔、蒸汽压缩机、再沸器、预热器组成；进料经预热器升温进入精馏塔中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出80%-99.99%浓度的二氯甲烷蒸汽，二氯甲烷蒸汽经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽进入再沸器的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器热侧，预热原料后，一部分作为塔顶出料，一部分作为塔顶回流；塔釜出口分为两路，一路经过再沸器的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料。所述热泵精馏方法的在二氯甲烷溶液回收中的应用，其特征在于：所述精馏塔操作压力为100kPa—400kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为2—6。

所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的精馏塔为板式塔或填料塔。

所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的再沸器为板式换热器，或强制循环换热。

所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的蒸汽压缩机为罗茨式、或离心式、或双螺杆式。

本发明的优点在于：利用热泵精馏作为二氯甲烷溶剂回收方式，与传统精馏方式相比，可以节约大量冷凝水和蒸汽的消耗，可大大降低操作费用。符合企业节能降耗的要求。

附图说明

图1-热泵工艺流程图；

图2-原有精馏流程图；

图3-本发明与传统精馏系统操作费用比较图；

图中标号名称:1-精馏塔塔体；2-压缩机；3-再沸器；4-预热器；5-塔顶二氯甲烷蒸汽；6-压后二氯甲烷蒸汽；7-塔顶出料；8-塔顶回流；9-塔釜出料；10-进料；11-冷凝器；12-冷凝水；13-蒸汽。

具体实施实例

下面结合附图对进行说明：

现某单位需要将组成为二氯甲烷58%，三氯甲烷36%，四氯甲烷5%及其他重组分的原料分离，要求二氯甲烷浓度大于99.99%，处理量为21t/h。

一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。

所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出99.99%浓度的二氯甲烷蒸汽5，二氯甲烷蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，二氯甲烷蒸汽冷凝为二氯甲烷溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为99.99%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出重组分10。

所述的精馏塔1操作压力为100kPa，塔顶二氯甲烷蒸汽5温度为40℃，回流比为1.2。

所述的蒸汽压缩机压缩比为6，压缩机排气压力为600kPa，温度为102℃。

所述的预热器为原料预热器，原料10被二氯甲烷蒸汽冷凝液预热至接近泡点。

所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为91℃。

与传统精馏系统附图2相比较，采用热泵精馏系统可节约蒸汽4.6t/h，循环水384t/h（32℃—38℃），增加电力消耗602kW。以现行价格计算，蒸汽160元/t，循环水0.2元/t，电费0.8元/度，二者年操作费用比较如图3（每年运行时间按8000h计算）：

从图3可以看出，对于21t/h进料的二氯甲烷溶剂回收装置，采用热泵精馏每年的操作费用较传统精馏节约290余万元，大大的节约了企业的投资，降低了能耗。

实施实例2

某企业以二氯甲烷作为萃取剂，采用精馏的方式将二氯甲烷溶剂回收，要求塔顶二氯甲烷浓度高于95%，处理量为10t/h，其中二氯甲烷含量为50%。

一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出95%浓度的二氯甲烷蒸汽5，二氯甲烷蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，二氯甲烷蒸汽冷凝为二氯甲烷溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为95%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出重组分10。

所述的精馏塔1操作压力为400kPa，回流比为6，塔顶温度为85.4℃。

所述的蒸汽压缩机2压缩比为2，压缩机排气压力为800kPa，温度为115℃。

所述的预热器为原料预热器，原料10被二氯甲烷蒸汽冷凝液预热至接近泡点。

所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为105℃。

采用二氯甲烷热泵精馏工艺，可减少3t/h蒸汽消耗，可降低近40%的操作费用。

实施例3

某工厂以二氯甲烷为溶剂生产某产品，需要回收二氯甲烷，其处理量为2t/h，其中二氯甲烷含量为40%，要求塔顶二氯甲烷浓度大于80%。

一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，主要由精馏塔1、压缩机2、再沸器3和预热器4组成。所述的精馏塔1采用填料塔，主要分离任务在塔内完成，塔顶采出85%浓度的二氯甲烷蒸汽5，二氯甲烷蒸汽经过蒸汽压缩机2升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽6作为再沸器3的热源，经再沸器换热后，二氯甲烷蒸汽冷凝为二氯甲烷溶液，该液相经预热器4预热原料后，一部分作为回收溶剂出料7，浓度为85%，一部分作为精馏塔的回流液8，塔釜采出重组分10。

所述的精馏塔1操作压力为150kPa，回流比为0.5，塔顶温度为51℃。

所述的蒸汽压缩机2压缩比为3，压缩机排气压力为450kPa，温度为90℃。

所述的预热器为原料预热器，原料10被二氯甲烷蒸汽冷凝液预热至接近泡点。

所述的再沸器为塔顶压缩蒸汽6与塔釜液相换热场所，塔釜温度为85℃。

采用热泵精馏工艺，可使该工况节约蒸汽1t/h，大大降低了操作费用。

Claims (4)

1.一种二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：精馏系统由精馏塔（1）、蒸汽压缩机（2）、再沸器（3）、预热器（4）组成；进料（10）经预热器升温进入精馏塔（1）中，主要的分离任务在精馏塔内完成，塔顶采出80%-99.99%浓度的二氯甲烷蒸汽（5），二氯甲烷蒸汽（5）经过蒸汽压缩机升压升温，压缩后的二氯甲烷蒸汽（6）进入再沸器（3）的热侧，与塔釜液相换热后，冷凝为液相，该液相经预热器（5）热侧，预热原料（10）后，一部分作为塔顶出料（7），一部分作为塔顶回流（8）；塔釜出口分为两路，一路经过再沸器（3）的冷侧蒸发为气相进入塔底，一路作为塔底重组分出料（9）；所述精馏塔操作压力为100kPa—400kPa，回流比为0.5—6；所述的蒸汽压缩机的，压缩比为2—6。

2.根据权利要求1中所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的精馏塔（1）为板式塔或填料塔。

3.根据权利要求1中所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的再沸器(3)为板式换热器，或强制循环换热。

4.根据权利要求1中所述二氯甲烷溶剂回收热泵精馏工艺，其特征在于：所述的蒸汽压缩机（2）为罗茨式、或离心式、或双螺杆式。